(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーを再生するためのバッテリー再生器であって、
バッテリーの充電を行うためのバッテリー充電手段と、
バッテリーの放電を行うためのバッテリー放電手段と、
バッテリーの全体の電圧、または、個々のセル電圧を監視するためのバッテリー電圧監視手段と、
バッテリーの放電回数を監視するための放電回数監視手段と、
前記バッテリーが有する個々のセルに対してインパルス放電を行うインパルス放電手段と、
前記セルごとのセル電圧を測定するセル電圧測定手段と、
前記セル電圧測定手段により得られた個々のセル電圧を解析し、劣化セルを検出する劣化セル解析手段と、を備え、
前記バッテリー再生器にバッテリーを接続して、前記バッテリー充電手段によってバッテリーの充電を行う充電モードと、
前記バッテリー放電手段によってバッテリーの放電を行う放電モードとを繰り返し行うように構成するとともに、
前記放電回数監視手段によって計数された放電回数が、予め設定された所定回数に達した場合に前記バッテリー再生器の動作を終了させるか、もしくは、
前記放電モードにおいて、前記バッテリー電圧監視手段によって監視されているバッテリー全体の電圧が、予め設定された所定の放電終了電圧に達した場合、または、前記バッテリー電圧監視手段によって監視されている個々のセル電圧のうちいずれかが転極した場合に前記バッテリー再生器の動作を終了させるように構成することを特徴とするバッテリー再生器。
【請求項２】
前記バッテリー再生器が、
充放電電流を監視する充放電電流監視手段と、
充電時間を監視する充電時間監視手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載のバッテリー再生器。
【請求項３】
前記バッテリー再生器が、予め設定された所定の充電終了時間が経過した際に充電を終了させる充電経過時間監視手段とを備え、
前記充電モードにおいて、
前記バッテリーの充電開始の際に、前記充電経過時間監視手段によって、充電経過時間の監視を開始するとともに、
前記バッテリー電圧監視手段によって、バッテリー全体の電圧およびバッテリーが有する個々のセルの電圧の監視、ならびに、前記充放電電流監視手段によってバッテリーの充電電流の監視をすることを特徴とする請求項２に記載のバッテリー再生器。
【請求項４】
前記バッテリー再生器が、
前記バッテリー電圧監視手段によって監視されているバッテリー全体の電圧が、予め設定された所定の過電圧監視電圧に達した後、予め設定された所定の過電圧監視時間が経過した際に充電を終了させるように構成することを特徴とする請求項２または３に記載のバッテリー再生器。
【請求項５】
前記放電モードにおいて、
前記バッテリーの放電開始の際に、前記バッテリー電圧監視手段によって、バッテリー全体の電圧およびバッテリーが有する個々のセルの電圧の監視、ならびに、前記充放電電流監視手段によってバッテリーの放電電流の監視をすることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のバッテリー再生器。
【請求項６】
前記放電モードにおいて、
前記バッテリー電圧監視手段によって、バッテリーが有する個々のセルのうちいずれかの破損が検知された場合に、前記放電回数監視手段の作動を停止させるとともに、バッテリーの放電を終了させるように構成することを特徴とする請求項５に記載のバッテリー再生器。
【請求項７】
前記バッテリー再生器が、
前記バッテリー電圧監視手段で計測されたバッテリー電圧値、前記充放電電流監視手段で計測された充放電電流値の少なくともいずれかを記録するための計測情報蓄積手段を備えることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載のバッテリー再生器。
【請求項８】
前記バッテリー再生器が、
前記バッテリー電圧監視手段によって、バッテリーが有する個々のセルのうちいずれかの破損が検知された場合に、前記放電回数監視手段によって計数された放電回数を前記計測情報蓄積手段に記録することを特徴とする請求項７に記載のバッテリー充電器。
【請求項９】
前記バッテリー再生器が、
前記計測情報蓄積手段に記録されたバッテリーのバッテリー電圧値または放充電電流値の少なくともいずれかに基づき、バッテリーの診断を行うバッテリー診断手段を備えることを特徴とする請求項７または８に記載のバッテリー再生器。
【請求項１０】
前記充電モードにおいて、
前記バッテリー診断手段によって診断されたバッテリーの劣化原因に応じて、最適な充電電流、充電終了時間を設定するように構成することを特徴とする請求項９に記載のバッテリー再生器。
【請求項１１】
前記充電モードにおいて、
前記バッテリーが有する個々のセルに対して予め設定された所定の充電電流値によって充電を行うとともに、
前記劣化セル解析手段によって検出された劣化セルに対して、重畳して充電を行い、前記充電電流値よりも大きな劣化セル充電電流値によって充電を行うことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のバッテリー再生器。
【請求項１２】
バッテリーの充電を行う充電モードと、
バッテリーの放電を行う放電モードとを繰り返し行うとともに、
バッテリーの放電回数を監視して、バッテリーの放電回数が予め設定された所定回数に達した場合にバッテリーの再生を終了させるか、もしくは、
前記放電モードにおいて、バッテリー全体の電圧を監視するとともに、前記バッテリー全体の電圧が予め設定された所定の放電終了電圧に達した場合、または、バッテリーの個々のセル電圧を監視するとともに、前記バッテリーが有する個々のセル電圧のうちいずれかが転極した場合にバッテリーの再生を終了させる、バッテリーを再生するためのバッテリー再生方法であって、
前記バッテリーが有する個々のセルに対してインパルス放電を行うとともに、前記セルごとのセル電圧を測定し、
前記個々のセルごとのセル電圧を解析し、劣化セルを検出することを特徴とするバッテリー再生方法。
【請求項１３】
前記バッテリーの充放電電流を監視するとともに、
前記バッテリーの充電時間を監視することを特徴とする請求項１２に記載のバッテリー再生方法。
【請求項１４】
前記充電モードにおいて、
前記バッテリーの充電開始の際に、充電経過時間の監視を開始するとともに、
前記バッテリー全体の電圧およびバッテリーが有する個々のセルの電圧の監視、ならびに、バッテリーの充電電流の監視をすることを特徴とする請求項１３に記載のバッテリー再生方法。
【請求項１５】
前記バッテリー全体の電圧が、予め設定された所定の過電圧監視電圧に達した後、予め設定された所定の過電圧監視時間が経過した際に充電モードを終了させることを特徴とする請求項１３または１４に記載のバッテリー再生方法。
【請求項１６】
前記放電モードにおいて、
前記バッテリーの放電開始の際に、前記バッテリー全体の電圧およびバッテリーが有する個々のセルの電圧の監視、ならびに、バッテリーの放電電流の監視をすることを特徴とする請求項１３から１５のいずれかに記載のバッテリー再生方法。
【請求項１７】
前記放電モードにおいて、
前記バッテリーが有する個々のセルのうちのいずれかの破損が検知された場合に、放電モードを終了させることを特徴とする請求項１６に記載のバッテリー再生方法。
【請求項１８】
前記バッテリーの電圧値、または、充放電電流値の少なくともいずれかを計測情報蓄積手段に記録することを特徴とする請求項１３から１７のいずれかに記載のバッテリー再生方法。
【請求項１９】
前記バッテリーが有する個々のセルのうちのいずれかの破損が検知された場合に、それまでに実行された放電モードの回数、すなわち、放電回数を前記計測情報蓄積手段に記録することを特徴とする請求項１８に記載のバッテリー再生方法。
【請求項２０】
前記計測情報蓄積手段に記録されたバッテリーのバッテリー電圧値または放電電流値の少なくともいずれかに基づき、バッテリーの診断を行うことを特徴とする請求項１８または１９に記載のバッテリー再生方法。
【請求項２１】
前記バッテリーの診断によって得られたバッテリーの劣化原因に応じて、最適な充電電流、充電終了時間を設定することを特徴とする請求項２０に記載のバッテリー再生方法。
【請求項２２】
前記バッテリーが有する個々のセルに対して予め設定された所定の充電電流値によって充電を行うとともに、
検出された前記劣化セルに対して、重畳して充電を行い、前記充電電流値よりも大きな劣化セル充電電流値によって充電を行うことを特徴とする請求項１２から２１のいずれかに記載のバッテリー再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーを充放電する際の充放電特性に基づいてバッテリーを効果的に再生するバッテリー再生器およびバッテリー再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォークリフトやゴルフカート、構内電動車両等のバッテリーを動力源とする電動車両では、長年使用していると、突然にバッテリー故障が生じ、使用困難となり、運搬業務等に問題が生じることがある。
【０００３】
バッテリーがこのような状態となる前に、定期的なメンテナンスを行い、バッテリーの回復を行う必要がある。
バッテリーが使用困難となる原因としては、充電不良による深放電により電極表面に絶縁物が付着（サルフェーション）することや、部分的細隙閉塞やセルアンバランスによる転極セルの発生（初期バーリア）、正極軟化や負極硬化などが挙げられる。
【０００４】
従来、このような原因を取り除き、バッテリーを回復させるために、例えば、反応促進剤を蓄電池のセルに添加し、充電したのち、大電流を流すことによって電極表面が加熱・核沸騰状態となって表面に付着した絶縁物を剥離する方法が提案されている（特開２００５−１７４８８８号公報参照）。
【特許文献１】特開２００５−１７４８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来、バッテリーにバーリアが発生した場合には、これを解消し、バッテリーを回復させる方法はなかった。
また、バッテリーが使用困難となる原因は、上述したように様々なものがあり、使用困難となったバッテリーごとに発生した原因に応じて、適したバッテリー再生処置を実施する必要があった。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑み、使用困難となったバッテリーの症状を診断して、バッテリーに対して適切に再生処置を実施し、効果的にバッテリーの再生を行うことができるバッテリー再生器およびバッテリー再生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明なされたものであって、本発明のバッテリー再生器は、
バッテリーを再生するためのバッテリー再生器であって、
バッテリーの充電を行うためのバッテリー充電手段と、
バッテリーの放電を行うためのバッテリー放電手段と、
バッテリーの全体の電圧、または、個々のセル電圧を監視するためのバッテリー電圧監視手段と、
バッテリーの放電回数を監視するための放電回数監視手段とを備え、
前記バッテリー再生器にバッテリーを接続して、前記バッテリー充電手段によってバッテリーの充電を行う充電モードと、
前記バッテリー放電手段によってバッテリーの放電を行う放電モードとを繰り返し行うように構成するとともに、
前記放電回数監視手段によって計数された放電回数が、予め設定された所定回数に達した場合に前記バッテリー再生器の動作を終了させるか、もしくは、
前記放電モードにおいて、前記バッテリー電圧監視手段によって監視されているバッテリー全体の電圧が、予め設定された所定の放電終了電圧に達した場合、または、前記バッテリー電圧監視手段によって監視されている個々のセル電圧のうちいずれかが転極した場合に前記バッテリー再生器の動作を終了させるように構成することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のバッテリー再生方法は、
バッテリーを再生するためのバッテリー再生方法であって、
バッテリーの充電を行う充電モードと、
バッテリーの放電を行う放電モードとを繰り返し行うとともに、
バッテリーの放電回数を監視して、バッテリーの放電回数が予め設定された所定回数に達した場合にバッテリーの再生を終了させるか、もしくは、
前記放電モードにおいて、バッテリー全体の電圧を監視するとともに、前記バッテリー全体の電圧が予め設定された所定の放電終了電圧に達した場合、または、バッテリーの個々のセル電圧を監視するとともに、前記バッテリーが有する個々のセル電圧のうちいずれかが転極した場合にバッテリーの再生を終了させることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のバッテリー再生器は、
前記バッテリー再生器が、
充放電電流を監視する充放電電流監視手段と、
充電時間を監視する充電時間監視手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のバッテリー再生方法は、
前記バッテリーの充放電電流を監視するとともに、
前記バッテリーの充電時間を監視することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のバッテリー再生器は、
前記バッテリー再生器が、予め設定された所定の充電終了時間が経過した際に充電を終了させる充電経過時間監視手段とを備え、
前記充電モードにおいて、
前記バッテリーの充電開始の際に、前記充電経過時間監視手段によって、充電経過時間の監視を開始するとともに、
前記バッテリー電圧監視手段によって、バッテリー全体の電圧およびバッテリーが有する個々のセルの電圧の監視、ならびに、前記充放電電流監視手段によってバッテリーの充電電流の監視をすることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のバッテリー再生方法は、
前記充電モードにおいて、
前記バッテリーの充電開始の際に、充電経過時間の監視を開始するとともに、
前記バッテリー全体の電圧およびバッテリーが有する個々のセルの電圧の監視、ならびに、バッテリーの充電電流の監視をすることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のバッテリー再生器は、
前記バッテリー再生器が、
前記バッテリー電圧監視手段によって監視されているバッテリー全体の電圧が、予め設定された所定の過電圧監視電圧に達した後、予め設定された所定の過電圧監視時間が経過した際に充電を終了させるように構成することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のバッテリー再生方法は、
前記バッテリー全体の電圧が、予め設定された所定の過電圧監視電圧に達した後、予め設定された所定の過電圧監視時間が経過した際に充電モードを終了させることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のバッテリー再生器は、
前記放電モードにおいて、
前記バッテリーの放電開始の際に、前記バッテリー電圧監視手段によって、バッテリー全体の電圧およびバッテリーが有する個々のセルの電圧の監視、ならびに、前記充放電電流監視手段によってバッテリーの放電電流の監視をすることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のバッテリー再生方法は、
前記放電モードにおいて、
前記バッテリーの放電開始の際に、前記バッテリー全体の電圧およびバッテリーが有する個々のセルの電圧の監視、ならびに、バッテリーの放電電流の監視をすることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のバッテリー再生器は、
前記放電モードにおいて、
前記バッテリー電圧監視手段によって、バッテリーが有する個々のセルのうちいずれかの破損が検知された場合に、前記放電回数監視手段の作動を停止させるとともに、バッテリーの放電を終了させるように構成することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明のバッテリー再生方法は、
前記放電モードにおいて、
前記バッテリーが有する個々のセルのうちのいずれかの破損が検知された場合に、放電モードを終了させることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明のバッテリー再生器は、
前記バッテリー再生器が、
前記バッテリー電圧監視手段で計測されたバッテリー電圧値、前記充放電電流監視手段で計測された充放電電流値の少なくともいずれかを記録するための計測情報蓄積手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明のバッテリー再生方法は、
前記バッテリーの電圧値、または、充放電電流値の少なくともいずれかを計測情報蓄積手段に記録することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明のバッテリー再生器は、
前記バッテリー再生器が、
前記バッテリー電圧監視手段によって、バッテリーが有する個々のセルのうちいずれかの破損が検知された場合に、前記放電回数監視手段によって計数された放電回数を前記計測情報蓄積手段に記録することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明のバッテリー再生方法は、
前記バッテリーが有する個々のセルのうちのいずれかの破損が検知された場合に、それまでに実行された放電モードの回数、すなわち、放電回数を前期計測情報蓄積手段に記録することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明のバッテリー再生器は、
前記バッテリー再生器が、
前記計測情報蓄積手段に記録されたバッテリーのバッテリー電圧値または放充電電流値の少なくともいずれかに基づき、バッテリーの診断を行うバッテリー診断手段を備えることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明のバッテリー再生方法は、
前記計測情報蓄積手段に記録されたバッテリーのバッテリー電圧値または放電電流値の少なくともいずれかに基づき、バッテリーの診断を行うことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明のバッテリー再生器は、
前記バッテリー再生器が、
前記バッテリーが有する個々のセルに対してインパルス放電を行うインパルス放電手段と、
前記セルごとのセル電圧を測定するセル電圧測定手段と、
前記セル電圧測定手段により得られた個々のセル電圧を解析し、劣化セルを検出する劣化セル解析手段とを備えることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明のバッテリー再生方法は、
前記バッテリーが有する個々のセルに対してインパルス放電を行うとともに、前記セルごとのセル電圧を測定し、
前記個々のセルごとのセル電圧を解析し、劣化セルを検出することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明のバッテリー再生器は、
前記充電モードにおいて、
前記バッテリー診断手段によって診断されたバッテリーの劣化原因に応じて、最適な充電電流、充電終了時間を設定するように構成することを特徴とする。
【００２８】
また、本発明のバッテリー再生方法は、
前記バッテリーの診断によって得られたバッテリーの劣化原因に応じて、最適な充電電流、充電終了時間を設定することを特徴とする。
【００２９】
また、本発明のバッテリー再生器は、
前記充電モードにおいて、
前記バッテリーが有する個々のセルに対して予め設定された所定の充電電流値によって充電を行うとともに、
前記劣化セル解析手段によって検出された劣化セルに対して、重畳して充電を行い、前記充電電流値よりも大きな劣化セル充電電流値によって充電を行うことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明のバッテリー再生方法は、
前記バッテリーが有する個々のセルに対して予め設定された所定の充電電流値によって充電を行うとともに、
検出された前記劣化セルに対して、重畳して充電を行い、前記充電電流値よりも大きな劣化セル充電電流値によって充電を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、バッテリーの再生の際に充電と放電を繰り返すことによって、バッテリーの再生を自動的に行うことができるので、使用困難となったバッテリーを自動的に再生することができる。
【００３２】
また、本発明によれば、バッテリーのバッテリー電圧値または充放電電流値の少なくともいずれかによってバッテリーの診断を行うことができるため、充電を行うバッテリーに最適な充電電流、充電終了時間を設定することができるので、使用困難となったバッテリーを最適に再生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本発明のバッテリー再生器の構成を示すブロック図である。
本発明のバッテリー再生器１０では、バッテリー再生器１０に接続されるバッテリー９０を充電するためのバッテリー充電手段２０と、バッテリー９０を放電するためのバッテリー放電手段２２とを切り替え可能に備えている。
【００３４】
ここで、バッテリー９０の充電を行うために、バッテリー充電手段２０に切り替えられている状態を充電モード、バッテリー９０の放電を行うために、バッテリー放電手段２２に切り替えられている状態を放電モードと呼ぶ。
【００３５】
なお、バッテリー再生器１０には、バッテリー再生器１０が放電モードとなった回数を計数するための放電回数監視手段２３、バッテリー９０の全体の電圧、及び、バッテリー９０が有する個々のセルの電圧を監視するためのバッテリー電圧監視手段２４、バッテリー９０の充放電電流を監視する充放電電流監視手段２６、バッテリー９０の充電時間を監視する充電経過時間監視手段２８がさらに備えられている。
【００３６】
また、バッテリー充電手段２０は、図２に示すような回路から構成されている。
図２に示したバッテリー充電手段２０は、入力部２１ａと出力部２１ｂとからなり、入力部２１ａは、リアクタンスＬ1〜Ｌ3及びレジスタンスＲ1〜Ｒ3によって構成され、出力部２１ｂは、レジスタンスＲ、コンダクタンスＣ、ゲートコントローラＧｃ1〜Ｇｃ4によって構成されている。さらに、トランジスタＴｒによって、回路に流れる電流を整流している。
【００３７】
このように構成されたバッテリー充電手段２０では、充電対象であるバッテリー９０（Ｖｔ）に接続された状態で、入力部に交流電圧を印加することによって充電が行われる。ここで、バッテリー９０への充電電流及び充電電圧の制御は、ゲートコントローラＧｃ1〜Ｇｃ4を制御することによって行われる。
【００３８】
ここで、ゲートコントローラＧｃ1〜Ｇｃ4は、ゲートがオンの状態のときには、電流をそのまま通過させ、ゲートがオフの状態のときには、電流を遮断するパワーＦＥＴ素子を通過するように構成されている。
【００３９】
なお、ゲートコントローラＧｃ1〜Ｇｃ4に対して並列に、レジスタンスＲoを接続することによって、ゲートコントローラＧｃ1〜Ｇｃ4がすべてオフの状態であっても、このレジスタンスＲoを通過して限流された直流電流がバッテリー９０の充電電流となる。さらに、ゲートコントローラＧｃ1〜Ｇｃ4がすべてオフの状態であっても、電流が流れる状態が維持されているので、バッテリー電圧を測定することができ、バッテリー電圧監視手段２４によってバッテリー電圧を常時監視することができる。
【００４０】
このように構成されるバッテリー充電手段２０では、ゲートコントローラＧｃ1〜Ｇｃ4に対して高周波電圧（矩形波）を、例えば、コンピュータ制御するなどして印加することによって、高エネルギーを有する高振動直流電流を発生させることができる。
【００４１】
この高振動直流電流をバッテリー９０の充電電流として用いることによって、バッテリー９０の電極を効果的に活性化することができる。
このように、高振動直流電流によってバッテリー９０の電極を活性化させることによって、電極の表面のみならず、電極内部をも活性化させることができ、効果的に電極の再生、すなわち、バッテリーの再生を行うことができる。
【００４２】
また、このように構成したバッテリー充電手段２０の回路では、レジスタンスＲとコンダクタンスＣの直列接続部と、レジスタンスＲ3とリアクタンスＬ3との並列接続部とによって、共振回路を構成している。この共振回路によって発生する振動直流電流は、前述する高振動直流電流に比べ、低エネルギーの電流であるが、時間をかけて安全に、かつ、低負荷でバッテリー９０の電極を活性化させることができる。
【００４３】
このような構成の回路を含むバッテリー充電手段２０を有するバッテリー再生器１０では、接続されたバッテリー９０の充電と放電を繰り返し行うように構成されている。
まず、バッテリー９０を接続した状態でバッテリー再生器１０を動作させることによって、バッテリー９０の充電が開始される。バッテリー９０の充電開始とともに、バッテリー電圧監視手段２４によってバッテリー電圧（バッテリー９０全体の電圧及びバッテリー９０が有する個々のセル電圧）の監視、充放電電流監視手段２６によって充電電流の監視、充電経過時間監視手段２８によって充電経過時間の監視がそれぞれ開始される。
【００４４】
さらに、バッテリー電圧が所定の過電圧監視電圧に達した際に、過電圧監視経過時間の監視が開始される。
この充電モードは、充電経過時間が所定の充電終了時間を経過するか、過電圧監視経過時間が所定の過電圧監視時間を経過することによって正常終了する。
【００４５】
なお、充電終了時間、過電圧監視時間、過電圧監視電圧はバッテリーの容量や種類、状態によって異なるもので、再生させるバッテリー毎に、例えば、キーボードなどの設定入力手段を介して設定することができる。
【００４６】
そして、充電モードが正常終了した後、バッテリー再生器１０は放電モードに切り替えられ、バッテリー９０の放電を開始する。なお、充電モードの正常終了後、バッテリー９０の放電を開始するまでに所定の時間を置くことが好ましい。このように充電モードの終了から放電モードの開始までに所定の時間を置くことによってバッテリー９０への負荷を低減させることができる。
【００４７】
放電モードにおいては、バッテリー放電手段２２として、例えば、高抵抗値のレジスタンスを用いたり、コンデンサやトランジスタなどから構成される回生回路を用いたりすることによって、バッテリー９０の放電を行っている。
【００４８】
この放電モードは、バッテリー９０全体の電圧が所定の放電終了電圧に達するか、バッテリー９０が有する個々のセルのうちいずれかが転極した場合に正常終了する。
なお、放電終了電圧はバッテリーの容量や種類、状態によって異なるもので、再生させるバッテリー毎に、例えば、キーボードなどの設定入力手段を介して設定することができる。
【００４９】
そして、放電モードが正常終了した際に、放電回数監視手段によって放電回数が加算される。この放電回数が所定の回数に達していない場合には、バッテリー再生器１０は再び充電モードに切り替えられる。
【００５０】
このように、充電モードと放電モードが順番に切り替えられ、バッテリー９０の充電と放電が交互に行われることによって、バッテリーの再生がなされる。
そして、放電回数が所定の回数に達した場合に、バッテリー再生器１０の動作は終了する。
【００５１】
図３は、本発明のバッテリー再生器の別の実施例の構成を示すブロック図である。
この実施例のバッテリー再生器は、基本的には、図１に示すバッテリー再生器１０と同様の構成であり、同一の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５２】
このバッテリー再生器１０では、図３に示すように、計測情報蓄積手段３０及びバッテリー診断手段３２が備えられている。
この計測情報蓄積手段３０には、充電モード及び放電モードにおいて、バッテリー電圧監視手段２４によって計測されたバッテリー電圧値、充放電電流監視手段２６によって計測された充放電電流値、放電回数監視手段によって計数された放電回数のうち、少なくともいずれかが記録されるように構成されている。
【００５３】
このように、バッテリー電圧値または充放電電流値を記録することによって、バッテリー電圧値または充放電電流値に基づき、バッテリー診断手段３２によってバッテリーの状態を診断することができる。
【００５４】
バッテリーの状態を診断する方法としては、例えば、バッテリー９０の利用率を用いることができる。
具体的には、まず、バッテリー９０の定格容量ＣAHを事前にバッテリー再生器１０に、例えば、キーボードなどの設定入力手段によって設定する。そして、充電モードにおけるバッテリー９０の充電開始からバッテリー電圧が過電圧監視電圧となるまでのバッテリー９０の電圧値及び充電電流値を解析することによって、バッテリー９０の充電量Ｃを得ることができる。
【００５５】
そして、この充電量Ｃとバッテリー９０の定格容量ＣAHとの比率である利用率ＲU、すなわち、
利用率ＲU＝充電量Ｃ／定格容量ＣAH
を計算する。
【００５６】
この利用率ＲUが所定の値、例えば０．５（５０％）を下回っていた場合にバッテリー９０が異常状態であると判断することができる。
このようにバッテリー９０の状態を診断することができるように構成することによって、バッテリーが実際に再生されたか否かがわかるため、バッテリー９０が異常状態であった場合に、バッテリー９０の診断によって判断された劣化原因に応じて、最適な充電電流、充電終了時間を設定し、充電モードを実行することができる。
【００５７】
また、バッテリー再生器１０の動作が終了した時点で、バッテリー９０が異常状態であった場合に、再度バッテリー９０の再生を行うか、バッテリー９０を廃棄処分とするかの判断をすることができる。
【００５８】
図４は、本発明のバッテリー再生器の別の実施例の構成を示すブロック図である。
この実施例のバッテリー再生器は、基本的には、図１に示すバッテリー再生器１０と同様の構成であり、同一の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５９】
このバッテリー再生器１０では、図４に示すように、インパルス放電手段４０、セル電圧測定手段４２、劣化セル解析手段４４を備えている。
ここで、インパルス放電手段４０は、バッテリー９０が有する個々のセルに対して個別にインパルス放電を行うように構成されている。また、セル電圧測定手段４２は、バッテリー９０が有する個々のセルの電圧を個別に測定するように構成されている。なお、セル電圧測定手段４２によって測定された、バッテリー９０が有する個々のセル電圧は、劣化セル解析手段４４へと送られ、劣化セル解析手段４４において、セルが劣化しているか否かが診断される。
【００６０】
ここで、劣化セル解析手段４４では、個々のセルの電圧値の変化を、所定の充電特性と比較することによって、例えば、セル電圧が充電特性と比べ、異常に早い時間で高電圧値となった場合や、逆にセル電圧が上がらない場合などに劣化セルであるという判断をしている。
【００６１】
このように構成されたバッテリー再生器１０では、バッテリー９０が有する個々のセルに対して個別にインパルス放電を行うことによって、バッテリー９０の劣化セルを効果的に検出することができる。
【００６２】
通常、バッテリー９０が有する個々のセルに対しては、一律の充電電流値によって充電が行われている。しかしながら、劣化セルが検出された場合には、劣化セルに対してのみ重畳して充電を行い、一律の充電電流値よりも大きな劣化セル充電電流値によって充電を行うように構成されている。ここで、劣化セル充電電流値としては、一律の充電電流値の２倍以上とすることが好ましい。
【００６３】
このように劣化セルに対してのみ劣化セル充電電流値を流すことによって、劣化セルに対して効率的に充電を行うことができるため、セルバランスの改善を行うことができ、バーリアが発生したバッテリーであっても、バーリアを解消し、バッテリーを再生させることができる。
【００６４】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されることなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【実施例】
【００６５】
図５は本発明のバッテリー再生器１０を用いてバッテリーの再生を行った際の、バッテリー電圧と充電量及び放電量の関係を示すグラフである。
図５に示すように、１回目の充電モードでは、十分な充電量が充電される前にバッテリー電圧が上昇してしまい、１２０ＡＨ程度の充電量しか得られていない。そのため、１回目の放電モードでは９０ＡＨの仕事（放電量）しかできていない。
【００６６】
これに対して、本発明のバッテリー再生器１０によって充電モードと放電モードが繰り返され、再生されたバッテリー、すなわち、４回目の充電モードでは、バッテリー電圧は適正な上昇を示しており、充電終了までに２６０ＡＨ程度の充電量が充電されている。また、４回目の放電モードでは、１８０ＡＨ程度の仕事が可能となっており、再生前のバッテリーと比較すると、約２倍の仕事が可能なバッテリーに再生されたこととなる。
【００６７】
図６は、バーリアが発生したバッテリーに対して、本発明のバッテリー再生器１０を用いてバッテリーの再生を行った際の、充電時間に対するバッテリー電圧及び充電電流の関係を示すグラフである。なお、このグラフでは、放電モードにおけるバッテリー電圧と充電電圧の変化は省略している。
【００６８】
図６に示すように、１回目の充電モードでは、バッテリーにバーリアが発生しているために、充電開始と同時に、バッテリー電圧が急に上昇してしまっている。
これに対して、本発明のバッテリー再生器１０によって充電モードと放電モードが繰り返され、再生されたバッテリー、すなわち、４回目の充電モードでは、正常な充電特性を示している。
【００６９】
図７は、バーリアが発生したバッテリーに対して、本発明のバッテリー再生器１０を用いてバッテリーの再生を行った場合のバッテリー再生前後のバッテリーの、充放電量に対するバッテリー電圧の関係を示すグラフである。
【００７０】
図７に示すように、バーリアが発生したバッテリーにおいては、充電量が微量の段階、すなわち、充電開始直後からバッテリー電圧が上昇し、３２０ＡＨ程度しか充電が出来ない状態となっており、放電量、すなわち、バッテリー９０がすることのできる仕事は、２００ＡＨとなってしまっている。
【００７１】
これに対して、バッテリー再生後のバッテリー９０では、正常なバッテリーと同様な充電特性によって充電することができ、４３０ＡＨ程度まで充電可能となっている。さらには、放電量も３７０ＡＨ程度と、再生前のバッテリーと比較して大きな放電量が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は、本発明のバッテリー再生器の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明のバッテリー再生器のバッテリー充電手段２０の回路構成を示す回路構成図である。
【図３】図３は、本発明のバッテリー再生器の別の実施例の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明のバッテリー再生器の別の実施例の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明のバッテリー再生器を用いてバッテリーの再生を行った際の、バッテリー電圧と充電量及び放電量の関係を示すグラフである。
【図６】図６は、本発明のバッテリー再生器を用いて、バーリアが発生したバッテリーの再生を行った際の、充電時間に対するバッテリー電圧及び充電電流の関係を示すグラフである。
【図７】図７は、バーリアが発生したバッテリーに対して、本発明のバッテリー再生器１０を用いてバッテリーの再生を行った場合のバッテリー再生前後のバッテリーの、充放電量に対するバッテリー電圧の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７３】
１０   バッテリー再生器
２０   バッテリー充電手段
２１ａ        入力部
２１ｂ        出力部
２２   バッテリー放電手段
２３   放電回数監視手段
２４   バッテリー電圧監視手段
２６   充放電電流監視手段
２８   充電経過時間監視手段
３０   計測情報蓄積手段
３２   バッテリー診断手段
４０   インパルス放電手段
４２   セル電圧測定手段
４４   劣化セル解析手段
９０   バッテリー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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